Pyknometer sind sehr praktische und exakte Messinstrumente für die Dichte von Flüssigkeiten und somit auch für den Zucker- oder Alkoholgehalt: Unsere zwei Rechner dazu:
Pyknometer-Alkoholstärke
Pyknometer-Zuckerkonzentration

Ein Pyknometer ist eigentlich einfach nur ein sehr konstantes und exakt befüllbares Volumen. Man befüllt den Kolben mit der Flüssigkeit, setzt den Stopfen auf und durch die Kapillare im Stopfen entweicht nach oben überschüssige Flüssigkeit, welche dann abgewischt wird. Dann wird das Pyknometer gewogen. Aus dem Gewicht des gefüllten und des leeren Pyknometers und dessen Innenvolumen wird die Dichte berechnet. Die Gewichtsdifferenz geteilt durch das Volumen ergibt die Dichte.
Die Genauigkeit ist trotz dieser einfachen Berechnung schon höher als mit herkömmlichen Spindeln oder Refraktometern. Unsere Rechner für Alkohol- und Zuckerlösungen beziehen aber noch zusätzliche Faktoren mit ein:

• Die Rechnungen werden temperaturkorrigiert.
• Die Dichte der Luft im leeren Pyknometer wird abgezogen.
• Die von der Temperatur und Glassorte abhängige Volumenausdehnung des Pyknometers wird berücksichtigt.
• Die "Wägestückdichte", also die durchschnittliche Dichte des gefüllten Pyknometers wird berücksichtigt.
• Ein Thermometerfehler kann eingegeben werden.

Ohne den Thermometerfehler und die Temperaturkorrektur der Flüssigkeit schaut die Formel zur Berechnung der Dichte dann so aus:

Welche Qualität sollte ein Pyknometer erfüllen?
Keine besonderen. Wird kein Borosilikat verwendet, sondern günstigeres normales Glas, lässt sich das in den Rechnern berücksichtigen. Und ist kein Volumen eingraviert, lässt sich das Volumen mit Wasser messen. Es ist sogar besser, das Volumen selber zu bestimmen. Denn Ungenauigkeiten bei der Volumenbestimmung heben dann theoretisch Ungenauigkeiten bei den eigentlichen Messungen an Alkohol- oder Zuckerlösungen mathematisch auf. Für die Volumenbestimmung haben wir den Rechner Pyknometer Volumenbestimmung. Günstige Pyknometer in den Größen bis 50ml gibt es für etwa 20€.

Welche Qualität sollte die Waage haben?
Heutzutage gibt es schon recht günstig elektronische Feinwaagen, die bis 50g oder 100g drei Stellen hinter dem Komma anzeigen können. Die 50g-Version für so 20€ und die 100g-Version so 25€. Diese Auflösung entspricht aber natürlich nicht der Genauigkeit der Waage. Trotzdem sind mit diesen Waagen für unsere Zwecke sehr gute Messungen möglich. Das meist mitgelieferte Eichgewicht ist natürlich nicht besonders genau. Aber auch hier gilt das gleiche, wie beim Pyknometer: Fehler durch ein ungenaues Eichgewicht werden durch Fehler bei der eigentlichen Alkohol- oder Zuckermessung Messung mathematisch ausgeglichen.

Wichtig ist aber, daß das Pyknometer zur Waage passt. Folgende zwei Kombinationen können wir für unsere Zwecke empfehlen:
- 25ml-Pyknometer und 50g-Feinwaage
- 50ml-Pyknometer und 100g-Feinwaage
Wie auch bei Messungen mit Spindeln oder Refraktometern ist auch hier eine genaue Temperaturmessung wichtig. Und da mit Pyknometern die Genauigkeit der Messung höher ist, verliert man mit einer ungenauen Temperaturmessung umso mehr. Also sollte man etwas in eine gute Temperaturmessung investieren. Da man eine genaue Temperaturmessung ja vielleicht auch in der Destille gebrauchen kann, ist es überlegenswert, dafür mehr Geld auszugeben, wie für das Pyknometer plus der Feinwaage.

Details zur Durchführung der Messung:

• Billige elektronische Feinwaagen haben das Problem, daß sie elektrostatisch aufgeladen werden und die Ladung dann nicht übers Plastikgehäuse abgeleitet werden kann. Das verfälscht nachprüfbar die Messung: Wenn man seine Hand von oben in die Nähe des Plastik-Messtellers bringt, wird der Messwert je nach statischer Aufladung etwas sinken, da die Ladung der Hand den Messteller etwas nach oben zieht. Es empfiehlt sich daher, vor der Messung auf ein Abwischen des Plastikgehäuses zu verzichten und bei der Messung etwas Abstand zur Waage einzuhalten.
• Das Pyknometer und die zu messende Flüssigkeit sollten am selben Ort gelagert sein, damit sie dieselbe Temperatur haben. Und die Messung sollte auch dort gemacht werden, damit sich die Temperatur nicht während der Messung ändert.
• Man sollte das Pyknometer so wenig wie möglich berühren. Also zum Beispiel die Finger spitz machen. Erstens wegen der Erwärmung und zweitens wegen der statischen Aufladung.
• Beim Einfüllen der Flüssigkeit dürfen keine Luftblasen im Pyknometer bleiben. In der Praxis passiert das aber eigentlich sowieso kaum. Und wenn doch, kann man sie bei der Temperaturmessung dann leicht rausrühren.
• Nach einer Messung einer Zuckerlösungen muss das Pyknometer gründlich ausgespült werden. Nach einer Messung einer Alkohollösung ist es nicht unbedingt nötig.

So kann eine Messung dann in der Praxis ausschauen:

1. Das Pyknometer steht leer und ohne Stopfen auf einem Taschentuch.
2. Die Flüssigkeit wird mit einem kleinen Becherglas fast bis zum Rand eingefüllt.
3. Nun misst man die Temperatur der Flüssigkeit. Dafür sollte man sich wegen der Trägheit des Thermometers mehr als nur zehn Sekunden Zeit nehmen.
4. Nun setzt man den Stopfen auf. Etwas Flüssigkeit sollte dabei am Rand des Kolbens und oben durch die Kapillare herausspritzen. Wenn nicht, hat man zu wenig Flüssigkeit eingefüllt und sollte den Stopfen wieder abnehmen und etwas Flüssigkeit nachfüllen.
5. Nun das Pyknometer mit dem Taschentuch abtrocknen. Nicht reiben sondern aufsaugen lassen. Auch den Rand zwischen Kolben und Stopfen. Aber den Tropfen, der auf dem Stopfen liegt, sollte man noch nicht wegwischen.
6. Nun das Pyknometer auf die Waage stellen und erst dann den Tropfen auf der Kapillare mit dem Taschentuch absaugen. Das Ziel ist, daß beim Ablesen des Gewichts der Tropfen weg ist, aber die Kapillare noch voll befüllt ist. Sieht man, daß die Kapillare bei der Messung teilweise leer ist, macht das pro mm etwa 0.8µl aus. Um diesen Betrag kann man das eingetragene Pyknometervolumen reduzieren. Also angenommen es hat normalerweise exakt 50ml Volumen, dann hat es bei 5mm unbefüllter Kapillare 49.996ml Volumen.